Cataracta - factori si cauze posibile a cataractogenezei

CATARACTA

Cataracta (gr katarraktes= casacada - se credea ca aceasta afectiune se datoreaza caderii unei umori pe ochi) este o afectiune oculara care consta in opacifierea progresiva a cristalinului sau a capsulei acesteia cu diminuare acuitatii vizuale.

Aceasta afectiune este clasificata din punct de vedere al momentului, locului si cauzei aparitiei sale in:

Cataracta capsulara, produsa prin opacifierea capsulei cristalinului

Cataracta congenitala, existenta la nastere sau produsa la putin timp dupa aceasta

Cataracta corticala prin opacifierea capsulei (cortexului) cristalinului

Cataracta diabetica

Cataracta glaucomatoasa, apare in cursul evolutiei glaucomului

Cataracta heterocromica, insotita de hterocromia[1] irisului si ciclita torpida

Cataracta hipermatura, faza evolutiva a cataractei in care masele cristaliene, in afara de nucleu, se lichefiaza.

Cataracta prin iradiere, consecutiva iradierii masive sau cu doze repetate semnificative de radiatii X sau nucleare.

Cataracta matura in care cristalinul este opacifiat complet

Cataracta nucleara, in care este afectat doar nucleul cristalinului

Cataracta polara anterioara sau posterioara cu afectarea polului anterior respectiv posterior al cristalinului

Cataracta senila, cea mai frecventa, asupra careia ne vom opri in aceasta lucrare.

Cataracta senila este una din principalele cauze ale oribirii la nivel mondial, astazi.

Clasificata in 3 tipuri :

cataracta nucleara

cataracta corticala

cataracta posterioara subscapulara (cea mai frecventa),

clasficate astfel, pentru a putea localiza locul de unde progreseaza unde are loc opacifierea cristalinului.

SCURTA ANATOMIE A CRISTALINULUI

Cristalinul este o lentila biconvexa, aplatizata anterior a carei fete anterioara si posterioara se unesc la ecuator. El este inconjurat de o capsula si este legat de corpul ciliar prin zonula lui Zinn. Este un organ unic, lipsit de inervatie si vascularizatie.

Are trei componente principale: capsula cristalinului, epiteliul cristalinului si lamina, altcatuite din fibre.

Capsula cristalinului, este o membrana neteda si lucioasa, de 2-28 micrometri grosime (este mai groasa la ecuator si mai subtire langa polul posterior), care inveleste complet cristalinul. Este secretata de epiteliul cristalinului si este formata, in principal de colagen - tipul IV si de glicozaminoglicani (GAG) sulfatati. Capsula este elastica si asigura o forma mai globulara (are o curbura anterioara mai mare) cand nu se afla sub tensiunea fibrelor zonulare.

Epiteliul cristalinului este situat in partea anterioara a lentilei, intre capsula si fibre. Este un epiteliu simplu cuboidal.

Celulele epiteliului cristalinului regleaza mare parte din activitatea cristalinului. Asa cum am mentionat mai sus, celulele cristalinului nu sunt vascularizate, ele sunt hranite de umoarea apoasa. Pe masura, ce ionii, nutrientii si apa intra in cristalin, pompa de Na+/K+ din epiteliul cristalinului pompeaza ionii in afara cristalinului pentru a mentine osmolaritatea si volumul necesar ca aceast "curent" de ioni, nutrienti si apa sa fie mentinut. Apa si nutrientii intra la nivelul celor doi poli al cristalinului si "ies" prin regiunile ecuatoriala.

Principalul substrat metabolic pentru cristalin este glucoza. Aceasta este metabolizata in procent de 80% anaerob, datorita faptului ca fibrele mature ale cristalinului un au mitocondrii. Celalalt procent merge catre calea pentozo-fosfatilor.

De asemenea, epiteliul cristalinului "secreta" noi fibre pentru cristalin (aceasta multiplicare a fibrelor si acumularea la nivelul cristalinului a ramasitelor celor care au intrat in apoptoza este luata in considerare ca una din posibilele cauze a caractogenezei senile

Lamina cristalinului

Este alcatuita din fibre lungi, subtiri si transparente. In sectiune transversala se observa ca sunt asezate concentric, ca "feliile" unei cepe, mai densa la ecuator. Fibrele sunt legate intre ele prin jonctiuni gap si interdigitatii.

Pe masura ce inaintam dinspre centru (stratul cel mai vechi), spre cortex distingem un nucleu embrionic, un nucleu fetal, un nucleu adult si cortexul. Noile fibre generate de epiteliul cristalinului sunt adaugate cortexului. Acestea nu au nici organite si nici nuclei.

Un lucru important de mentionat in ceea ce priveste histologia cristalinului este faptul ca lipsa nucleilor, a reticulului endoplasmatic si a mitocondriilor in fibrele mature poate avea legatura cu faptul ca aceste organite disipeaza lumina. In schimb, au un citoschelet bine reprezentat care mentine forma si "impachetarea" fibrelor cristalinului. Anumite mutatii in structura citoscheletului pot duc la pierderea transparentei cristalinului.

FACTORI SI CAUZE POSIBILE A CATARACTOGENEZEI

Cauzele cataractei sunt multiple si sunt departe de a fi cunoscute cu siguranta.

Totusi sunt cateva ipoteze care merita mentionate aici, impreuna cu stresul oxidativ, a carei legatura cu cataracta incearca a fi demonstrata.

Desi rata de apoptoza a epiteliului cristalinului este foarte mica, aceasta exista si se presupune ca o data cu imbatranirea si moartea, resturile celulare se acumuleaza in capsula si pot rezulta in afectarea homeostaziei fibrelor cristalinului, ducand la pierderea transparentei acestuia. In plus, o data cu varsta, epiteliul imbatranit poate "secreta" aberant fibre care alcatuiesc lamina si care se vor depoziteaza in cortex in mod aberant, determinand cataracta.

Alt mecanism implicat in cataracta senila este conversia molesculelor proteice mici (solubile) in proteine cu greutate moleculare mare, devenind agregate, insolubile, rezultand in fluctuatii al indicelui de refractie al cristalinului si astfel in reducerea transparentei.

Alta zona explorata pentru a stabili o legatura in caractogeneza este rolul pe care alimentatia il are in dobandirea afectiunii, direct interesata de aceasta fiind glucoza si unele minerale si vitamine.

O data cu trecerea timpului, s-a observat si o crestere a produsilor de oxidare (e glutationul oxidat) si o desecretere a vitaminelor antioxidante si a enzimei superoxid dismutaza care arata spre stresul oxidativ, un rol important in procesul oxidat in cataractogeneza.

Despre aceasta, vom insista in aceasta lucrare, prezentand mai intai lucruri generale despre stresul oxidativ si proteinele de faza acuta care fac obiectul studiului.

STRES OXIDATIV

Stresul oxidativ este definitiv ca un dezechilibru intre speciile reactive si antixodanti.

Tabelul de mai jos prezinta principalele specii reactive:

Antioxidantii sunt molecule capabile sa incetineasca sau sa previna oxidarea altor molecule. Oxidarea este o reactie chimica care transfera electroni de la un substrat la un agent oxidant.

Cateva exemple de antioxidanti:

cu molecula mica: GSH[4], acidul uric, albumina, bilirubina, flavonoidele

enzimatice: -->SOD :

Este o metaloenzima, care asigura protectia impotriva toxicitatii radicalului superoxid, prin conversia acestuia in oxigen molecular si peroxid de hidrogen. SOD actioneaza cu ioni bivalenti de Zn²⁺, Cu ²⁺, Mn²⁺. Se cunosc 3 tipuri de SOD:

1. Eritrocupreina situata in citoplasma si sptiul intermembranar mitocondrial. Foloseste Cu ²⁺si   Zn²⁺

2. In matricea mitocondriala - se foloseste Mn²⁺

3. In plasma sangvina si in alte fluide biologice- se foloseste Cu ²⁺si   Zn²⁺

-->catalaza, sub influenta ei, H₂O₂ degenereaza in H₂O si ½ O₂

->glutation peroxidaza, sub influenta ei, hidroperoxizii organici (specie foarte agresiva) se transforma in alcooli. Catalizeaza urmatoarea reactie:  

R-OOH + GSH => R-OH+ GS-SG + H₂O

->glutation reductaza, reduce glutationul oxidat (GSSG) la 2 molecule de GSH. In aceasta reactie NADPH+H⁺ devine NADP⁺, reducand astfel si FAD la FADH2

-> transferina

->ceruloplasmina

Exemple de surse de radicali liberi endogene:

enzimele din lantul respirator (NADPH oxidaza)

enzimele din peroxizomi (H₂O₂ ridicat)

mieloperoxidazele din polimorfonucleare (ce au ca produs de reactie acidul hipocloric HOCl)

xantioxidaza care elimina la o singura molecula de xantina doua molecule de anioni superoxid.

Exemple de surse de radicali liberi exogene:

fum de tigara

radiatii

aluminiu, cadmiu

poluare

aditivi alimentari

tetraclorura de carbon CCl₄(factor de risc pentru pompieri)

INFLAMATII SI PROTEINE DE FAZA ACUTA

Proteinele de faza acuta sunt o clasa de proteine a caror concentratie in plasma creste (proteine de faza acuta pozitive) sau decreste (proteine de faza acuta negative) in raspuns la o inflamatie.

Inflamatia este un ansamblu de fenomene locale reactionale din partea organismului fata de un agent patogen, dar nu numai (vezi ateroscleroza, artrita reumatoida etc).

Astfel, la locul inflamtiei, sunt prezente neutrofilele granulocitare si macrofagele care determina modificarea concentratiei de proteine indirect, prin determinarea secretiei de citokine.Cele mai notabile citokine din sange sunt IL-1, IL-6, IL-8 si TNF-

Datorita acestor citokine, ficatul raspunde prin cresterea/descrsterea unor anumitor tipuri de proteine- proteinele de faza acuta.

Proteinele de faza acuta pozitiva (cresc in inflamatie) sunt

Proteine de faza acuta negative (scad in inflamatie)

Studiul.

Metode.

Interpretare